“AÑO DE LA CONSOLIDACIÓN DEL MAR DE GRAU” FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL
ASIGNATURA: MECANICA DE SUELOS I
TEMA: MAQUINAS COMPACTADORAS CICLO: V DOCENTE: Ing. EDWIN J. ARTEAGA CHAVEZ AUTOR: ORTIZ MAMANI JUAN TEOFILO ULADECH CHIMBOTE-PERÚ- 2016
INTRODUCCION Desde tiempos pre-históricos los constructores han reconocido el valor de la compactación del suelo para producir masas fuertes, libres de asentamiento y resistentes al agua. Por más de 2000 años la tierra ha sido aprisionada con maderos pesados, por las pisadas del ganado o compactada por cilindros o rodillos, pero el costo de este trabajo bruto era mayor, en muchos casos, que el valor de la compactación. Por otro lado, si la tierra se descarga meramente en el lugar, y no se compacta, frecuentemente falla por efecto de las cargas y continúa asentándose por décadas. Fue R. R. Proctor quien indicó el camino de la compactación efectiva a bajo costo. La compactación o reducción de la relación de vacíos se produce de varias maneras: reordenación de las partículas, fractura de los granos o de las ligaduras entre ellos seguida por reordenación y la flexión o distorsión de las partículas y sus capas absorbidas. La energía que se gasta en este proceso es suministrada por el esfuerzo de compactación de la máquina de compactar. La eficacia de la energía gastada depende del tipo de partículas que componen el suelo y de la manera como se aplica el esfuerzo de compactación. A continuación hablaremos sobre la maquinaria usada por la compactación, entendiendo por compactar la acción de aplicar durante la construcción del relleno, la energía necesaria para producir una disminución apreciable del volumen de huecos del material empleado y por tanto del volumen total del mismo. El problema se presenta porque la energía de compactación necesaria en cada caso no es solamente diferente, sino que también lo es el modo como dicha energía debe ser transmitida al terreno. Esta es la raz6n de que existan hoy día en el mercado diferentes tipos de máquinas compactadoras, y como consecuencia, la dificultad inherente de elegir en cada cave el modelo más idóneo. Esto no quiere decir que un terraplén con una máquina de un tipo u otro queden mejor o peor compactado con cualquier máquina si no que se gastara mucha más energía de compactación y como consecuencia 1ogica más tiempo, más dinero si no elegimos la maquina adecuada. Por lo tanto el problema más importante en la compactación es elegir la maquina adecuada para cada trabajo.
OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL Es conocer las diversas máquinas y herramientas aplicadas en el mejoramiento del suelo a través de la compactación para obtener una mejor resistencia de carga del suelo. OBJETIVOS ESPECIFICOS
Conocer conceptos acerca de la compactación de suelos y su importancia.
Conocer las ventajas que nos brindan el uso de la compactación de suelo.
Conocer las diversas máquinas de compactación para el mejoramiento de los suelo.
Conocer la información acerca de cada máquina y herramientas de compactación que brindan los fabricantes que elaboran estas máquinas compactadoras.
Especificar la fuerza de compactación de las maquinas aplicadas en el suelo.
JUSTIFICACION Este informe se justifica para que como estudiantes de ingeniería debamos conocer acerca de las diversas máquinas y herramientas compactadoras aplicados en diversas obras relacionado con la ingeniería asi como en qué momento debemos utilizar cada una de las maquinas compactadoras para que nos garanticen un uso cómodo que nos garantice mejor trabajabilidad, y menor tiempo.
COMPACTACION DE SUELOS COMPACTACION.Compactar es la operación previa, para aumentar la resistencia superficial de un terreno sobre el cual deba construirse una carretera y otra obra. Aplicando una cantidad de energía la cual es necesaria para producir una disminución apreciable del volumen de hueco del material utilizado. La compactación de suelos es el proceso artificial por el cual las partículas de suelo son obligadas a estar más en contacto las unas con las otras, mediante una reducción del índice de vacíos, empleando medios mecánicos, lo cual se traduce en un mejoramiento de sus propiedades ingenieriles.
IMPORTANCIA DE LA COMPACTACION La importancia de la compactación de suelos estriba en el aumento de la resistencia y disminución de la capacidad de deformación que se obtiene al someter el suelo a técnicas convenientes, que aumentan el peso especifico seco, disminuyendo sus vacios. VENTAJAS DE LA COMPACTACION DE SUELOS La compactación permite el mejoramiento de las siguientes propiedades:
Aumenta la capacidad del soporte del suelo.
Reducen los asentamientos del terreno
Reduce la permeabilidad del suelo, el escurrimiento y la penetración del agua.
Reduce el esponjamiento y la contracción del suelo, ya que si hay vacíos el agua penetra y habrá un esponjamiento en invierno y contracción en verano.
Impide los daños de las heladas, debido a que el agua se expande y aumenta el volumen al congelarse, haciendo que los pavimentos se hinchen y losas, estructuras se hinchen.
MAQUINAS COMPACTADORAS EN CAMPO COMPACTADORES MANUALES Son herramientas que se utilizan para compactar suelo, en lugares en donde no se puede utilizar máquinas pesadas, o bien donde no se cuenta con el espacio de maniobras suficiente para el uso de equipos de mayores dimensiones. VENTAJAS Y CARACTERISTICAS DE LOS COMPACTADORES DE MANUALES
Flexible en las aplicaciones gracias a su velocidad de avance y retroceso ajustable: perfecta para la compactación en zanjas y grandes superficies como también para el vibrado de pavimentos adoquinados de tamaño mediano.
Los grandes elementos amortiguantes de caucho absorben las vibraciones y golpes hacia los componentes en la parte superior, reduciendo de esta manera el desgaste y la fatigación del operador.
La suave operación y el control de vibración mejora el confort y la comodidad del operador.
Máxima seguridad con el control de hombre muerto. El mismo evita que el operario quede aprisionado entre la máquina y un obstáculo al trabajar en dirección hacia atrás.
CLASIFICACION DE LOS COMPACTADORES MANUALES PISON DE MANO: Consiste en una placa de acero rectangular o cuadrada, con una agarradera fija (mango) en la parte superior del cuerpo del apisonador. El mecanismo de compactación consiste en dejar caer el pisón cuantas veces se requiera para lograr la compactación deseada.
PISONES DE IMPACTO O MECANICOS: Este equipo es operado por motores de gasolina o eléctricos o mediante aire comprimido. Funcionan dejando el “pie” o “placa metálica” amartillando sobre el terreno, por combinación de vibración y martilleo, o por caída de peso. USO: Este equipo se recomienda para hacer compactación en zanjas donde se tienden redes eléctricas, de agua potable y de drenaje así como compactación de cimentación y compactación de zapatas. DATOS PISON COMPACTADOR MODELO MT-65-H CARACTERISTICAS
PESO(KG)
TAMAÑO DE LA ZAPATA(mm)
ELEVACION DEL PISON(mm)
VELOCIDAD DE TRABAJO(m/min)
REGIMEN DE PERCUSION(1/MIN)
MT-65-H
63
280x337
39.6
7.9
660
COMPACTADOR DE RODILLO VIBRATORIO: Estos aparatos son autopropulsados y de acción vibratoria, tanto la propulsión como la vibración son producidas por un motor de gasolina. El rodillo vibratorio consiste en un tambor liso el cual trasmite el impacto sobre el terreno. En la parte posterior se encuentra un brazo inclinado que se apoya en una rueda con llanta neumática. USOS: Especialmente diseñado para trabajos de compactación cerca de columnas y bases de hormigón. Es también apto para el rellenado de pisos, bases y zanjas para tuberías. Provisto de tanque de agua y regador, que posibilita su uso en la compactación de carpetas asfálticas. Su sistema de ruedas permite un fácil traslado dentro del obrador. DATOS DE RODILLO VIBRATORIO CARACTERISTI CAS
PESO(K G)
DIMENSIONES
Frecuencia de vibración(vp m)
PROYECCIO N LATERAL(m m)
ESPACIO DE FRENADA(m m)
FUERZA DE COMPACTACIÓN(KN/ Cm2)
MT-65-H
694
2670x692x10 60
3,300
21
243
23.5
PLACA COMPACTADORA: Los compactadores de suelo por percusión utilizan una fuerza de impacto repetido sobre la superficie a compactar.
Esto equipos, cuyo elemento compactador
tiene forma de plato, cuando opera se levanta del suelo debido a una acción de su unidad motriz que provoca una reacción de compactación sobre el suelo. Al caer ejerce un segundo efecto compactador que depende del peso y altura de elevación.
USOS: Estos equipos de construcción generalmente son manuales y se emplean en la compactación de suelos en lugares de difícil acceso tales como terraplenes cercanos a alcantarillas, zanjas o reparación de pavimentos, donde no pueden usar los equipos convencionales. MARCA
MODELO
POTENCIA(KW)
Walker neuson
DPU5545HE
7
TAMAÑO FUERZA Motor PROFUNDIDAD DE PLACA(mm) CENTRIFUGA(KN) COMPACTACION(cm) 900x450
55
Diesel
53
MAQUINAS COMPACTADORAS Rodillo liso: Esta maquinaria de la construcción consiste en un chasis lastrado, generalmente autopropulsado, sobre rodillos lisos metálicos. Debido a la gran presión de contacto que transmiten pueden operar solamente sobre materiales con elevada capacidad portante. compactación de mezclas asfálticas.
Su principal empleo es en la
CARACTERISTICAS
En un rodillo liso la compactación se realiza de arriba hacia abajo disminuyendo con la profundidad de la capa.
Se recomienda compactaren capas sueltas de 20 cm.
Se recomienda un número de 8 pasadas.
Son utilizados en suelos gravosos y arenosos limpios asi como para el acabado de la superficie superior de las capas compactadas y en los concretos asfalticos.
cubren el 100% bajo las ruedas con presiones de contacto con el suelo de 310 hasta 380kN/m2.
Rodillo pata de cabra: Es un cilindro metálico que tiene su superficie conformada con una serie de puntas troncoconicas. Puede operar arrastrado por tractor o ser autopropulsado. La característica de este equipo de construcción es que concentra la carga en las patas, las que penetran en el suelo compactando en consecuencia desde abajo hacia arriba.
CARACTERISTICAS
Son tambores con un gran número de protuberancias. El área de cada una de estas protuberancias varía entre 25 y 85cm2.
La compactación se logra aplicando al suelo altas presiones distribuidas en áreas más pequeñas que los rodillos lisos.
Tiene su mayor efectividad en la compactación de suelos arcillosos.
La presión de contacto bajo las protuberancias varía entre 1380 y 6900kN/m2.
Rodillo neumático: Formados por hileras delanteras y traseras de neumáticos lisos, en número, tamaño y configuración tales que permitan el solape de las huellas de las delanteras con las de las traseras. Puede operar arrastrado por tractores o ser autopropulsado. Su máxima eficiencia se logra en suelos no cohesivos, materiales granulares, y para el terminado de compactación en la superficie de las distintas capas.
CARACTERISTICAS
Las características de los equipos neumáticos que influyen en la compactación son: la presión del aire en los neumáticos y el área de contacto entre el neumático y el terreno.
Se recomienda compactar en capas sueltas de 20 cm.
Se recomienda un número de 16 pasadas.
Son aplicables principalmente a los suelos arenosos con finos plásticos, tratamiento superficial, etc.
Cubren aproximadamente de 70% a 80% bajo los neumáticos, y la presión de contacto varia entre 600 y 700kN/m2.
CONCLUSIONES
Mediante el desarrollo de este trabajo se llegó a la conclusión de la importancia del uso de las diversas maquinas compactadoras que existen hoy en día asi como en qué momento debemos utilizar cada máquina compactadora como en (carpetas asfálticas, zanjas, en pavimentos, terraplenes cercanos a la alcantarias, etc.). El uso de las maquinas compactadoras nos brindan un excelente mejoramiento en los terrenos a compactar ya que aumenta la resistencia del suelo eliminando los espacios vacios que este presenta, asi tener una mejor resistencia a la hora de realizar una edificación entre otros.
BIBLIOGRAFIA ICC.UCV, compactación de suelos (seriada en línea); Perú, agosto 2013( acceso 10 de junio 2016). Disponible en: http://icc.ucv.cl/geotecnia/03_docencia/03_clases_catedra/clases_catedra_ms2/ms2/compactacion_su elos.pdf WIKIVIA, Equipos de compactacion (seriada en linea);Peru, abril 2015(acceso 10 de junio 2016). Disponible en: http://www.wikivia.org/wikivia/index.php/Equipos_de_compactaci%C3%B3n DE MAQUINAS Y HERRAMIENTAS, apisonador tipo canguro (seriada en linea) ; Peru, mayo 2012 (acceso 10 de junio 2016). Disponible en: http://www.demaquinasyherramientas.com/maquinas/apisonadorcompactador-tipo-canguro PREZI; compactadores manuals(seriada en linea); Peru, 23 de enero 2012(acceso 10 de junio 2016). Disponible en: https://prezi.com/stvgekeqyqaf/compactadoras-manueles/ INGENIERIA REAL, tipo compactadores adecuados en obras(seriada en linea);Peru, 15 de febrero 2016( acceso 10 de junio 2016). Disponible en: http://ingenieriareal.com/tipo-compactadores-adecuadosobras/
